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                  科研創新INNOVATION

                  內鑲扁平紊流壓力補償式滴頭的研制

                  編輯:  更新于:2008年10月25日  閱讀量:

                   

                  滴頭的滴水量是恒定的,主要由3個環節來保證:① 當滴灌管內水壓增大時,補償膜片所承受的壓力也增大,則補償膜片對主進水孔所進來的水的反作用力也增大,此時由主進水孔進入高壓腔的水受到阻力從而起到減壓作用;② 高壓腔內的水由穩壓進水孔進入紊流流道,通過紊流流道內的彎曲流道起到第二次減壓,而且穩流流道也是保持滴水均勻性的主要部件;③ 當水壓特大時,補償膜片的彈性不能抵抗主水孑L進水壓力時,補償膜片將被迫貼在補償平臺上,此時穩壓腔內的水只能從流水槽內小量流出,迫使穩壓腔升壓。升壓后,補償膜片又離開補償平臺,穩壓腔內的水從出水孔流出,這樣就起到補償作用,使高壓時的水和低壓時的水都能保持均勻的流量。

                   

                  1.2 壓力補償滴頭的水力特性

                   

                  灌水器壓力與流量的關系一般用下式表示:

                  Q=KHX                                                                                   (1)

                  式中:Q為給定壓力H下灌水器的流量;H為壓力;K為流量系數;x為流量指數。流量指數z表征了灌水器的壓力補償特性,當 值小于0.4時,一般認為灌水器為壓力補償灌水器;x越接近于0,灌水器的補償性能就越強。理想的壓力補償器的流量指數等于0,其水力性能曲線為水平線。實際的壓力補償灌水器的水力性能并不完全是水平線,補償性能要復雜得多,并隨補償原理和結構而變。通常,壓力補償灌水器以10m水頭作為標稱壓力Hn,標稱壓力下的流量稱為標稱流量或名義流量Qn,具體補償性能的最小壓力或起始補償壓力P最小、一般為4~7m,最大補償壓力P最大般為30~40m。當壓力大于P最大或小于P最小小時,灌水器不再具有補償功能。某些壓力補償灌水器在壓力小于P最小時,具有沖洗功能,其原理是當壓力小于P最小時,流道增大,流量加大,這樣便可將堵塞物沖洗掉。

                   

                  1.3 內鑲貼片扁平紊流壓力補償式滴頭的結構設計

                   

                  依據以上技術原理和經驗,經過深入細致的研究分析,提出了以彈(柔)性復合材料替代彈性薄片材料,提高壓力補償能力;以互通雙流道,提高抗堵塞能力的基本技術構思,如圖1所示。

                  圖1 內鑲貼片扁平紊流壓力補償式滴頭的結構設計圖

                   

                  調節區內的彈(柔)性是由聚氨酯特殊材料制成的特定形狀,其具有在水壓發生變化后,彈(柔)性膜片發生形變和位移的雙向運動。彈(柔)性下開設的雙流道進口的斷面為一傾斜面,當壓力低時,柔性發生的形變和位移覆蓋的雙流道進口短,水流通過雙流道的路程短,水流紊流渦旋形成的阻力小,水頭能量損失小。當壓力增大時,彈(柔)性膜片發生的形變和位移覆蓋的雙流道進口長,水流通過雙流道的路程長,水流紊流渦旋形成的阻力大,水頭能量損失大?捎行崿F壓力一流量的補償。彈(柔)性下開設的雙流道為互通的雙流道,在正常狀態下兩個流道均正常工作且相互具有自動沖洗功能;在一條通道發生堵塞后,正常工作的流道將對堵塞通道發生自動沖洗作用。

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